在日益依賴科技的世界中, 稀土元素 它們已成為重要的礦物、21 世紀的新“黃金”,並且一直是並將繼續成為國家間衝突的根源。這些元素儘管有它們的名字,但卻至關重要,在這裡您可以了解它們為何如此重要,以及這些 REE 元素(稀土元素)是什麼。
¿什麼是稀有土地?

該 稀土,英文為REE(稀土元素), 它們是一組礦物,其中富含元素週期表中的15種元素,稱為鑭系元素。這些要素對於尋求減少排放、能源消耗以及提高效率、性能、速度、耐用性和熱穩定性的技術至關重要。它們也是尋求使產品更輕、更小的技術的關鍵組成部分。因此,當前技術的基礎,因此其重要性。
這使得他們 在許多電、光、磁和催化應用中不可或缺且不可取代,並且由於它們並不豐富,這導致了國家之間的衝突、戰爭和緊張局勢,正如我們稍後將看到的。嗯,雖然稀土元素在地殼中相對豐富,但由於其地球化學性質,它們通常分佈廣泛。這意味著它們的濃度並不適合採礦。正是這種稀缺性導致它們被稱為稀土。
之間 17個要素 稀土元素包括:
- 鈧 (Sc)
- 釔 (Y)
- 鑭 (The)
- 鈰 (Ce)
- 镨 (Pr)
- 釹 (Nd)
- 鯛 (Pm)
- 釤 (Sm)
- 銪 (Eu)
- 钆 (Gd)
- 铽 (Tb)
- 鏑 (Dy)
- 钬 (Ho)
- 鉺 (Er)
- 圖略
- 鐿 (Yb)
- 镥 (Lu)
稀土特性
關於 屬性 對於稀土,或更確切地說是稀土元素,值得強調的是:
- 磁性:釹、鏑和釤因其磁性而受到重視。它們可以儲存大量的磁能,使其可用於風力渦輪機、電動馬達、導引系統、揚聲器和硬碟等。
- 發光特性:銪、釔、鉺和釹具有發光特性,這意味著它們在受到電磁輻射刺激時會發光。它們用於高效光源、顯示器、光纖線路和雷射器中的訊號放大。
- 電氣特性:由於其電氣特性,鈰、鑭、釹和镨被用於鎳氫 (NiMH) 電池。它們為電池提供了更高的能量密度和在多次放電-再充電循環後更好的保留容量。
- 催化性能: 鈰和鑭因其電子結構而被用作化學反應的催化劑。它們比其他稀土元素更豐富、更便宜,使其成為催化應用的主要選擇。
歷史
稀土自地球形成以來就已存在,然而 直到 18 世紀,它們才被瑞典陸軍中尉卡爾·阿克塞爾·阿倫尼烏斯發現。。這些土地上的元素的隔離甚至是最近才出現的,有些要到20世紀才會出現。
在 160 年的發現過程中(1787-1947), 稀土元素的分離純化是一個艱難而漫長的過程。許多科學家畢生致力於取得這些純淨元素。最後,由於發現稀土元素是鈾原子的裂變產物,美國原子能委員會大力發展新的分離方法。 1947 年發布的結果表明,離子交換過程提供了一種更好的方法來分離稀土元素以生產所用元素。
除鈧外,稀土元素比鐵重,由下列物質產生: 超新星的核合成或恆星中的 s 過程 的巨型漸近分支。在自然界中,鈾238的自發性裂變會產生少量放射性鯛,但大多數釩是在核反應器中合成產生的。
世界稀土儲量

該 最重要的稀土儲量 在世界上,它們存在於以下國家:
- 中國: 它擁有世界上最大的儲量,約44萬噸。此外,它也是最大的稀土生產國。
- Vietnam:它擁有巨大的稀土儲量,特別是在與中國接壤的西北邊境地區和東部沿海地區,儲量達 22 萬噸。
- 巴西和俄羅斯:兩國都有21噸的儲備。
- 印度:儲量6,9萬噸。
- 澳洲:儲量4,2萬噸。
- 美國:儲量達2,3萬噸。
- 格陵蘭:以1,5MT左右計算。
值得一提的是,雖然有些國家儲量較大,但由於各種原因,產量可能較低…
而歐洲呢?
歐洲稀土儲量稀缺,主要出現在下列地方:
- 瑞典:據信擁有歐洲最大的稀土儲量。瑞典國營礦業公司 LKAB 在該國北部基律納市附近發現了一個礦床,蘊藏著超過 100 萬噸稀土。
- 芬蘭和葡萄牙:這些國家也已確定了開採地點。
至於西班牙,已知稀土儲量存在,儘管尚未經過徹底調查。例如,Campo de Montiel(雷阿爾城)、Monte Galiñeiro(龐特維德拉)脫穎而出,最近有很多關於海底與加那利群島的比較的討論。其中一些地方尚未開發,存在的儲量也不為人所知。以加利西亞保護區為例,其開採因環境原因而被拒絕,而以加那利群島為例,摩洛哥保持緊張狀態以接管這些剝削……
加工與分離

稀土主要透過以下方式獲得 工業露天採礦……在某些情況下,稀土的生產是鐵礦開採的副產品。含有稀土的礦物以氧化物形式存在,因此必須對其進行加工以獲得以下元素:
- 稀土的開採是在露天礦井中使用爆炸和重型機械進行的。
- 提取後,礦物被壓碎或研磨以進行適當的加工。
- 為了將礦石分離成氧化物,可以使用浸出、沉澱和結晶方法。
- 採用物理化學方法,對不同純度的金屬中的稀土氧化物進行精煉。
- 透過化學過程合金化稀土金屬。
- 將稀土合金轉化為商業應用中使用的零件。
稀土種類

首先,必須要說的是,有 輕稀土和重稀土。輕稀土元素(LREE)的含量更為豐富,由鑭、鈰、镨、釹、釹、釤、銪和鈧組成。就重稀土元素(HREE)而言,它們通常不那麼豐富,並且含有豐富的钆、铽、鏑、钬、鉺、铥、鐿、镥和釔。
應用

最後,重要的是要知道 有哪些潛在的應用 了解稀土的當前重要性:
- 催化劑和磁鐵:在全球範圍內,大多數稀土元素用於高性能催化劑和磁鐵(釹),以及製造特殊陶瓷材料、玻璃和拋光。例如,鈰和鑭是重要的催化劑,用於煉油和用作柴油添加劑。另一方面,當我們談論磁鐵時,我們不僅指傳統磁鐵,而且還用於混合動力和電動車中的電動馬達、某些風力渦輪機中的發電機、硬碟、便攜式電子產品、麥克風和揚聲器。
- 燃料電池和鎳氫電池的合金製造和生產:鈰、鑭和釹在合金製造以及燃料電池和鎳氫電池的生產中非常重要。
- 電子:鈰、鎵和釹在電子領域很重要,用於生產液晶顯示器和等離子顯示器、光纖和雷射以及醫學成像。
- 醫療應用、肥料和水處理:它們在醫療應用、肥料和水處理中用作示踪劑。
- 農業:已在農業中用於提高植物生長、生產力和抗逆性,顯然對人類和動物消費沒有負面影響。此外,稀土元素是牲畜飼料的添加劑,從而導致產量增加,例如動物體型更大以及雞蛋和乳製品的產量增加。
- 更:用途非常廣泛,例如,它們也可用於化石年代測定,因為岩石中稀土的濃度僅透過地球化學過程緩慢變化,這使得它們可用於年代測定。其他例子有:
- 鈧用於製造高強度燈並用作煉油廠的示踪劑。
- 釔可以添加到多種金屬合金中以改善其性能。
- 鑭用作石油裂解催化劑和製造球墨鑄鐵的添加劑。
- 鈰可用於各種產業,從減少污染的催化劑到汽車廢氣、清潔產品和顏料。
- 镨可以與其他金屬形成合金,製造用於電子設備的磁鐵,也可以用作催化劑。
- 釹被廣泛用於製造非常強大的磁鐵,並在電動機行業等領域得到應用,儘管它也用於相機、雷射光學器件等。
- 測厚儀使用釩作為β源,也可以作為脈衝電池,可以轉換成便攜式X射線源等。
- 釤也用於製造高功率永久磁鐵、特殊透鏡以及核反應器的中子吸收材料。
- 銪是稀土金屬中反應性最強的,在實際應用中並不常見。
- 钆用於醫學、磁振造影以及微波爐、彩色電視、擴大機和專業音訊系統。
- 铽用於摻雜某些組件、製造電子設備等。
- 鏑用於釹基磁鐵合金,使其在高溫下更耐退磁。它也用於鹵化物放電燈。
- 钬用於電子設備、等離子屏、汞燈等。
- Herbium用於合金、電子放大器、雷射等。
- 铥用於 X 射線裝置、高範圍雷射、陶瓷磁性材料等。
- 鐿,常見於冶金業,用於鋼鐵合金、催化劑、雷射和光纖。也從事核子醫學治療某些疾病和放射治療。
- 镥,在石化工業、癌症治療等用作碳氫化合物裂解的催化劑。
正如您所看到的,電子產業的基礎,尤其是 製造陶瓷電容器 您會在許多 PCB 中找到它們…